Q1
開展可靠性預計有哪些方法與建議？
答：針對非軍工產品，不建議使用MIL 217、 GJB/Z 299C標準進行可靠性預計，因為這兩個標準都是軍用級別的器件數據。民用產品可以借鑒Telcordia（原貝爾實驗室）的SR-332和法國FIDES這兩個預計手冊來做產品可靠性預計。但是它們都有一個問題就是標準數據更新不及時，不夠精準適用。
所以預計這件事，最根本的還是要靠企業(yè)逐漸積累自己的數據，然后建立自己的數據庫。但是建數據庫是一個時間長、投入大的基礎工程，因此現階段企業(yè)收集數據能力有限的話，也可以借助類似為民可靠性研究院這樣的第三方機構來進行元器件數據收集、測定和模型研究，這樣做出來的預計就會更貼近實際。
Q2
目前可靠性預計采用應力分析法，預計值無法達到規(guī)定值，也沒有統(tǒng)計的失效率，無法達到要求怎么處理？
答：首先需要識別其中的關鍵器件，即失效率最高的幾種器件類型，然后對其開展應力分析，通過降額、熱設計等手段使其工作在適當的應力范圍，從而降低其失效率。
Q3
企業(yè)目前已有的可靠性數據庫都是根據外部來的，而我們的可靠性預計工作都是根據這些基礎數據來的，會不會不準確？
答：肯定是不準確的。目前的可靠性預計工作有很大的局限性，它在底層邏輯上把每個單元假設成服從指數分布，而且基礎失效率數據更新的也不及時，未充分運用產品研制過程和實際使用過程中產生的可靠性數據。所以現在很多企業(yè)開始收集現場失效的數據，從而建立自己產品的現場失效數據庫，通過產品預計數據庫和現場數據庫進行對比分析，建立起二者之間的關聯，來提高可靠性預計的準確性。
Q4
在評估已經設計完成的產品的可靠性過程中，可靠性框圖有什么作用？
答：借助可靠性框圖可以精確地表示出各個功能單元在系統(tǒng)中的作用和相互之間的關系。當在計算系統(tǒng)的可靠性指標時，我們往往無法對整個系統(tǒng)去做加速試驗（樣本少），很多時候也無法把整個系統(tǒng)當作一個研究對象去做壽命分布，但可以對系統(tǒng)下面的設備/單元去做加速試驗，計算它們的壽命分布和壽命，然后根據可靠性框圖等模型來計算整個系統(tǒng)的可靠性指標。
Q5
企業(yè)如何控制裕量才能保證產品在滿足可靠性的同時，也滿足成本、市場等各方面的要求？
答：以強度應力干涉模型為例，強度和應力都是一個分布，當強度和應力之間的裕量越大，其可靠度也就越高。通過極限試驗，精準摸出產品應力極限（強度），當強度低于產品規(guī)范應力時，必須更改設計提高強度。當強度已經高于規(guī)范應力的時候，就需要做應力場景分析，統(tǒng)計用戶在使用產品過程中的各種可能應力范圍，如果還是存在用戶在使用產品時應力超過強度的情況，那就需要更改設計，提高強度。反之，如果應力超過強度的情況非常少，不會因為維修保障等費用影響利潤，就可以不改，保持當前裕量。
Q6
一個完整的系統(tǒng)，該如何從零部件，子系統(tǒng)到系統(tǒng)進行可靠性評價？
答：系統(tǒng)的可靠性評估按照開發(fā)階段由早到晚有多種方法，如早期階段可以采用可靠性預計和仿真的方法，小批量試制階段可以采用可靠性統(tǒng)計試驗，而到了壽命周期階段，可以采用現場數據統(tǒng)計的方法。
可靠性評估的過程基本也是采用由底往上的步驟，以可靠性預計為例，首先采用標準手冊的計數法或應力法，由元器/部件的失效率計算得到單板、模塊、組合、子系統(tǒng)的可靠性指標，再通過可靠性建模，如RBD、馬爾可夫等，計算得到系統(tǒng)級的可靠性指標，而這樣得到的系統(tǒng)級可靠性指標通常還只是硬件部分，如果一個系統(tǒng)包含有軟件、人因等其它影響可靠性的因素，還需要計算這些部分的可靠性指標，如無法計算得到，則可以采用比例因子折算的方法，即通過統(tǒng)計，獲得硬件故障占整個系統(tǒng)故障的比例因子，從而基于硬件折算出整個系統(tǒng)的可靠性指標。
其它的可靠性評估方法，如無法針對整個系統(tǒng)進行評估，也可以采用上述的思路。
Q7
企業(yè)如何進行可靠性正向設計？
答：參考康銳教授團隊出版《確信可靠性理論與方法》一書。確信可靠性理論基于三個科學原理（裕量可靠原理、退化永恒原理、不確定性原理），建立了4個方程（學科方程、退化方程、裕量方程、度量方程），通過求解這4個方程，可以開展以確信可靠度為目標的產品正向設計。
在研發(fā)階段，企業(yè)可以根據產品的關鍵性能參數、性能參數閾值及其敏感的外因和內因建立產品學科方程和裕量方程，再考慮工作應力、環(huán)境應力等對關鍵性能參數長期退化的影響，建立退化方程來指導產品正向設計。下一步再進行不確定性量化，建立可靠性模型。這是正向設計的技術路線，和傳統(tǒng)可靠性不太一樣，傳統(tǒng)可靠性在方案階段做不出可靠性模型，只能進行一些可靠性預計和仿真，可靠性模型需要通過試驗階段才能建立。而正向設計的時候，在方案階段這些就都可以做出來了，不僅大大減輕了后續(xù)工作量，而且對設計工作的指導也更加明確。
圖：確信可靠性理論度量框架
圖：可靠性正向設計路徑
Q8
小樣本進行可靠性試驗設計、抽樣、加速條件等有哪些參考標準？很多結果要用統(tǒng)計方法評定，統(tǒng)計就需要有一定數據量，如何折中處理？
答：可以用不確定統(tǒng)計處理小樣本試驗中的統(tǒng)計問題。不確定統(tǒng)計和概率統(tǒng)計是兩套統(tǒng)計方法，所依據的數學理論不確定理論和概率論是兩套平行的理論。用不確定理論來解決小樣本的可靠性試驗設計、抽樣問題都可以給出結果，這叫做不確定測度下的可靠性的評定結果。這里沒有進行折中處理，大樣本場景下用概率統(tǒng)計，小樣本場景下用不確定統(tǒng)計，這就是康銳教授團隊在《確信可靠性理論與方法》里面給大家提供的專門針對小子樣問題的解決方案。
關于確信可靠性理論與應用、可靠性正向設計、小樣本統(tǒng)計等問題，為民研究院2024年已規(guī)劃相關公開課培訓，也支持企業(yè)進行專題內訓或引入外部技術服務，感興趣的企業(yè)可以關注“為民可靠性研究院”公眾號，獲取培訓最新資訊。
Q9
隨著市場競爭的日益激烈，現代制造企業(yè)需要不斷提高質量與可靠性來維持和提高企業(yè)綜合競爭水平，不同企業(yè)可靠性工作差距在哪里？
答：目前國內不同企業(yè)可靠性工作的差異主要體現在流程化和體系化方面。大部分企業(yè)的可靠性工作還處于比較零散的狀態(tài)，有少量可靠性專業(yè)人員，也開展了一些可靠性方面的工作，但這些工作一方面沒有納入到研發(fā)流程，另外也不夠體系化。稍微好一些的企業(yè)在流程化和體系化方面做的比較好，可靠性工作的效果也更明顯一些。
Q10
如何把可靠性工作做得更扎實與專業(yè)？
答：企業(yè)要把可靠性工作做得扎實需要具備一些先決條件，我們將它們分為兩大類，分別稱內力和外力。
內力就是可靠性工程師需要修煉的“內力”。首先，可靠性工程師必須要結合產品去研究每一項可靠性技術應該怎么用。可靠性方法很多，但并不是所有的方法都適用于你的產品，這需要通過不斷的摸索和實踐才能了解哪些方法有效？這些方法該如何應用才能有效？然后我們才能把這些方法以及這些方法的用法落到流程里去。其次是基礎支撐工作，包括各種數據庫、規(guī)范、工具等，這些都是我們開展各項可靠性流程活動不可或缺的基礎。
外力指的是整個企業(yè)的大環(huán)境，包括領導的重視程度，研發(fā)體系對可靠性工作的支撐力度以及企業(yè)現有研發(fā)流程的運作情況等。這不僅是可靠性流程化的事情，整個可靠性工作在企業(yè)的落地是需要來自企業(yè)高層的堅定支持，支持的力度往往對事情的成敗是起決定性作用的。企業(yè)的研發(fā)體系是否能將可靠性工作妥善支撐同樣至關重要。所以我們的可靠性工程師一定要深入到產品中去，只有自身懂研發(fā)（管理），才能知道如何把可靠性融入到研發(fā)中去，只有這樣才能為企業(yè)的可靠性流程構建創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。
通過這兩方面的因素才能使企業(yè)可靠性工作真正做扎實，做出效果。
信息來源：深圳市為民可靠性系統(tǒng)工程研究院編輯整理：木子李轉自：為民可靠性研究院公眾號 來源：
